শুকনো স্পিনিংয়ের উপর ভিত্তি করে নমনীয় উচ্চ শক্তি লুটিটিয়াম অক্সাইড অবিচ্ছিন্ন তন্তুগুলির প্রস্তুতি

লুটিয়াম অক্সাইডউচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের এবং কম ফোনন শক্তির কারণে একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অবাধ্য উপাদান। এছাড়াও, এর একজাতীয় প্রকৃতির কারণে, গলনাঙ্কের নীচে কোনও পর্যায় রূপান্তর এবং উচ্চ কাঠামোগত সহনশীলতার কারণে এটি অনুঘটক উপকরণ, চৌম্বকীয় উপকরণ, অপটিক্যাল গ্লাস, লেজার, ইলেকট্রনিক্স, লুমিনেসেন্স, সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং উচ্চ-শক্তি বিকিরণ সনাক্তকরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। Traditional তিহ্যবাহী উপাদান ফর্মের সাথে তুলনা,লুটিয়াম অক্সাইডফাইবার উপকরণগুলি অতি-শক্তিশালী নমনীয়তা, উচ্চতর লেজার ক্ষতির থ্রেশহোল্ড এবং বৃহত্তর সংক্রমণ ব্যান্ডউইথের মতো সুবিধাগুলি প্রদর্শন করে। তাদের উচ্চ-শক্তি লেজার এবং উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত উপকরণগুলির ক্ষেত্রে বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। যাইহোক, দীর্ঘ ব্যাসলুটিয়াম অক্সাইডTraditional তিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি দ্বারা প্রাপ্ত ফাইবারগুলি প্রায়শই বড় হয় (> 75 μ মি) নমনীয়তা তুলনামূলকভাবে দুর্বল, এবং উচ্চ-কার্যকারিতার কোনও প্রতিবেদন পাওয়া যায় নিলুটিয়াম অক্সাইডঅবিচ্ছিন্ন তন্তু। এই কারণে, শানডং বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ঝু লুই এবং অন্যরা ব্যবহার করেছেনলুটিয়ামউচ্চ-শক্তি এবং সূক্ষ্ম-ব্যাসের নমনীয় লুটিয়াম অক্সাইড অবিচ্ছিন্ন তন্তুগুলি প্রস্তুত করার বাধাটি ভেঙে ফেলার জন্য শুকনো স্পিনিং এবং পরবর্তী তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলির সাথে মিলিত জৈব পলিমার (পিএলইউ) সমন্বিত, এবং উচ্চ-কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণযোগ্য প্রস্তুতি অর্জনের জন্যলুটিয়াম অক্সাইডঅবিচ্ছিন্ন তন্তু।

চিত্র 1 ধারাবাহিক শুকনো স্পিনিং প্রক্রিয়ালুটিয়াম অক্সাইডতন্তু

এই কাজটি সিরামিক প্রক্রিয়া চলাকালীন পূর্ববর্তী তন্তুগুলির কাঠামোগত ক্ষতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। পূর্ববর্তী পচন ফর্মের নিয়ন্ত্রণ থেকে শুরু করে, চাপ সহকারী জলীয় বাষ্পের প্রিট্রেটমেন্টের একটি উদ্ভাবনী পদ্ধতি প্রস্তাবিত হয়। অণু আকারে জৈব লিগান্ডগুলি অপসারণের জন্য প্রিট্রেটমেন্ট তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করে, সিরামিক প্রক্রিয়া চলাকালীন ফাইবার কাঠামোর ক্ষতি ব্যাপকভাবে এড়ানো যায়, যার ফলে এর ধারাবাহিকতা নিশ্চিত হয়লুটিয়াম অক্সাইডতন্তু দুর্দান্ত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করা হচ্ছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে নিম্ন প্রাক-চিকিত্সার তাপমাত্রায়, পূর্বসূরীরা হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াগুলির সম্ভাবনা বেশি থাকে, তন্তুগুলিতে পৃষ্ঠের কুঁচকির কারণ হয়, যার ফলে সিরামিক ফাইবারগুলির পৃষ্ঠের উপর আরও ফাটল এবং ম্যাক্রো স্তরে সরাসরি পালভারাইজেশন হয়; একটি উচ্চতর প্রাক-চিকিত্সার তাপমাত্রা পূর্ববর্তীটিকে সরাসরি স্ফটিক করে তুলবেলুটিয়াম অক্সাইড, অসম ফাইবার কাঠামো সৃষ্টি করে, যার ফলে বৃহত্তর ফাইবার ব্রিটলেন্স এবং সংক্ষিপ্ত দৈর্ঘ্য হয়; 145 at এ প্রাক-চিকিত্সা করার পরে, ফাইবার কাঠামোটি ঘন এবং পৃষ্ঠটি তুলনামূলকভাবে মসৃণ। উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ চিকিত্সার পরে, একটি ম্যাক্রোস্কোপিক প্রায় স্বচ্ছ অবিচ্ছিন্নলুটিয়াম অক্সাইডপ্রায় 40 এর ব্যাসযুক্ত ফাইবার সফলভাবে μ এম প্রাপ্ত হয়েছিল

চিত্র 2 অপটিক্যাল ফটো এবং প্রিপ্রোসেসড পূর্ববর্তী তন্তুগুলির এসইএম চিত্র। Pretreatment তাপমাত্রা: (এ, ডি, জি) 135 ℃, (বি, ই, এইচ) 145 ℃, (সি, এফ, আই) 155 ℃

চিত্র 3 অবিচ্ছিন্নভাবে অপটিক্যাল ফটোলুটিয়াম অক্সাইডসিরামিক চিকিত্সার পরে তন্তু। Pretreatment তাপমাত্রা: (ক) 135 ℃, (খ) 145 ℃

চিত্র 4: (ক) এক্সআরডি স্পেকট্রাম, (খ) অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ফটো, (গ) তাপীয় স্থায়িত্ব এবং অবিচ্ছিন্নতার মাইক্রোস্ট্রাকচারলুটিয়াম অক্সাইডউচ্চ-তাপমাত্রার চিকিত্সার পরে ফাইবারগুলি। তাপ চিকিত্সার তাপমাত্রা: (ডি, জি) 1100 ℃, (ই, এইচ) 1200 ℃, (এফ, আই) 1300 ℃

এছাড়াও, এই কাজটি প্রথমবারের মতো টেনসিল শক্তি, ইলাস্টিক মডুলাস, নমনীয়তা এবং অবিচ্ছিন্নতার তাপমাত্রা প্রতিরোধের প্রতিবেদন করেলুটিয়াম অক্সাইডতন্তু একক ফিলামেন্ট টেনসিল শক্তি 345.33-373.23 এমপিএ, ইলাস্টিক মডুলাসটি 27.71-31.55 জিপিএ এবং চূড়ান্ত বক্রতা ব্যাসার্ধটি 3.5-4.5 মিমি। 1300 at এ তাপের চিকিত্সার পরেও, তন্তুগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে কোনও উল্লেখযোগ্য হ্রাস পাওয়া যায় নি, যা পুরোপুরি প্রমাণ করে যে অবিচ্ছিন্নতার তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতালুটিয়াম অক্সাইডএই কাজে প্রস্তুত ফাইবারগুলি 1300 ℃ এর চেয়ে কম নয় ℃

চিত্র 5 ধারাবাহিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যলুটিয়াম অক্সাইডতন্তু (ক) স্ট্রেস-স্ট্রেন বক্ররেখা, (খ) টেনসিল শক্তি, (গ) ইলাস্টিক মডুলাস, (ডিএফ) চূড়ান্ত বক্রতা ব্যাসার্ধ। তাপ চিকিত্সার তাপমাত্রা: (d) 1100 ℃, (ঙ) 1200 ℃, (চ) 1300 ℃

এই কাজটি কেবল প্রয়োগ এবং বিকাশকে প্রচার করে নালুটিয়াম অক্সাইডউচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত উপকরণ, উচ্চ-শক্তি লেজার এবং অন্যান্য ক্ষেত্রগুলিতে, তবে উচ্চ-কর্মক্ষমতা অক্সাইড অবিচ্ছিন্ন ফাইবার প্রস্তুতির জন্য নতুন ধারণাও সরবরাহ করে